MIR 睿工業:AI服務器液冷技術的現狀與挑戰
本文將深入探討AI服務器液冷技術,分析其現狀與面臨的挑戰。
1. AI服務器冷卻技術的演進與路線圖

信息來源:2025年富士康公開信息
1)以2024年為分界點加速的“垂直躍升”曲線
上述圖中最值得關注的是2024年至2026年間電力密度的急劇上升。 在2010年之前,單機架的功率密度10至20kW被視為“高密度”,但隨著生成式AI的爆發性普及,英偉達的Blackwell(GB200 NVL72)等最新AI服務器已進入單機架功率達到120kW,未來甚至將超過300kW的階段。
? 1990~2015年:以CPU為主體的計算處理為中心,是風冷能夠充分應對的“緩慢進化”時代。
? 2024年以后:大規模語言模型(LLM)的訓練與推理主要依賴GPU,傳統設計理念不再適用,進入“非連續飛躍”時代。
2)“風冷”的極限與向“液冷”的必然轉向
上圖中冷卻方式從風冷到混合冷卻,再到全液冷的演變,揭示了物理極限的存在。一般來說,每個機架20至30kW是風冷(風扇及空調)能夠冷卻的極限值,超過該熱密度后空氣無法有效傳導熱量。液冷已不再是“可選項”,而正逐漸成為穩定運行300kW級電力的“必要條件”。
2. AI服務器中的冷卻單元細節(CDU分類及周邊設備作用)
在上文中,我們介紹了AI服務器的熱密度已達到每個機架300kW的現狀。本章節將具體解析為高效散發該大量熱量而設計的“液冷系統”,包括其組成要素及功能。
1)支撐液冷的“團隊”成員
液冷并非一個能在單臺服務器內完成的系統,它是由多個裝置協同運作的一個完整"生態系統"。
? 冷板: 直接貼合GPU/CPU等發熱體,吸收熱量的最前線部件。
? 歧管: 向各服務器分配冷卻液的管路單元。
? CDU(冷媒分配裝置): 作為系統“心臟”裝置,精確控制冷卻液的流量和溫度。
? 冷卻塔·冷水機: CDU回收的熱量最終排放至建筑物外(大氣)的大型設備。
2)掌握導入關鍵的"CDU"四種選項
在液冷系統構建中,最重要的是CDU的選擇,依據用途和設施條件,采用的規格各有不同。
【液對液 (L2L):適用于大規模、全面部署】
該方式通過建筑物的冷卻水(設施水)與服務器內部的冷卻液進行熱交換。
? 列間型(450-1,350kW):面向大型數據中心,單臺設備具備覆蓋大量機架的強大冷卻能力。
? 機架內型(50-150kW):適合企業數據中心等場景,尺寸可容納于機架內(約4U),便于從小規模開始部署。
【液對空(L2A):適用于利用現有設備、改造項目】
通過將服務器熱量傳導至“空氣”的方式,適合難以進行大規模管道施工的設施。
? 后門型(20-50kW):將機架后門改造為熱交換器的節省空間型配置。
? 側裝型(50-120kW):在機架側面安裝散熱器的形式,能在利用現有風冷環境的同時,有效支持高功耗服務器的針對性部署。
3. 富士康與中興:AI戰略及液冷制造的比較分析

信息來源:MIR 睿工業調研
1)戰略對比:靈活多變的“制造力”與徹底的“內部化”
從本次對比表中可見的最大差異,在于兩家公司商業模式的基本理念。
? 富士康:最強執行者
擅長將英偉達和蘋果等領先企業的設計,在全球最佳地點實現實體化。不固守自有品牌,利用數字孿生和機器人技術,將“制造流程本身”作為產品進行進化,實現了巨大的規模經濟效益。
? 中興:自主完成
從芯片開發到服務器本體,乃至液冷機架,全部采用自主技術貫穿的全棧戰略。特別是在以封裝好的“成品”形式提供極高節能性能“PUE < 1.1”方面具有顯著優勢。
2)液冷·CDU戰略:客戶定制與自有標準
在冷卻技術的實際應用方面,也反映了兩家公司的理念。
? 富士康是“組裝專家”:
他們致力于如何高質量、低成本且大規模地實現英偉達下一代AI服務器“GB300”等客戶定制規格。對他們而言,關鍵在于構建能夠穩定量產高端冷卻系統的“液冷管線”。
? 中興是“解決方案專家”:
他們將CDU、冷板與配管一體化,作為成品“全液冷機架”交付客戶。一方面強調安裝便捷性,同時借助中國國內大型國家項目“東數西算”(數據中心東西部的最優布局)等利好,擴大市場份額。
總結兩家公司的戰略,預計未來市場將分為兩個方向:“以靈活性和規模為優勢的富士康”與“專注于高密度及節能性能的中興”。
富士康面臨的挑戰在于易受地緣政治風險影響,以及因缺乏自有品牌而難以實現差異化。
另一方面,中興的挑戰包括其在全球市場上的品牌影響力有限,以及缺乏云計算業務,導致與云服務商直接構建生態系統存在制約。